(57)【要約】【課題】  光ディスクのラジアルチルトを、対物レンズのレンズシフトや、光スポットのオフトラックがある場合でも、演算により、それらの影響とは切り離して検出する、光ディスク制御方法、及び光ディスク装置を提供する。【解決手段】  ラジアルチルト検出パターンを、一部のトラック上に配置した、光ディスクを使用する。対物レンズにレンズシフトを、または、光スポットにオフトラックを、それぞれ加え、その前後において、光ディスクからの反射光の総和の信号レベルと、光ディスクからの反射光をラジアル方向に２分割して差をとった信号レベルを信号記憶部２５で記憶させ、その記憶させた結果から、ラジアルチルト信号の演算に必要な係数比を、係数比演算部２６で演算する。その係数比を用いて、ラジアルチルト演算部３０において、ラジアルチルト信号を演算する。【選択図】  図３
2005222595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）光ディスクを回転させるステップと、対物レンズを介して前記光ディスク上に光スポットを形成させるステップと、前記光ディスクは第１トラックを含み、前記第１トラックに関連して少なくとも１つのラジアルチルト検出パターンが設けられ、
（ｂ）前記光スポットが前記第１トラックに位置決めされたときのオリジナルモードと、前記オリジナルモードにおいて前記光スポットにオフトラックが与えられるオフトラックモードと、前記オリジナルモードにおいて前記対物レンズにレンズシフトが与えられるレンズシフトモードとを設定するステップと、
（ｃ）前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々において、前記光スポットが前記第１トラックをスキャンしているとき、前記対物レンズを介した前記ラジアルチルト検出パターンからの反射光信号から第１から第３電気信号を生成するステップと、前記第１電気信号は、前記光ディスクのラジアルチルトに依存する成分を含み、前記第２電気信号は、前記ラジアルチルトに依存せず、前記レンズシフトに依存する成分を含み、前記第３電気信号は、前記ラジアルチルトに依存せず、オフトラックに依存する成分を含み、
（ｄ）前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々における前記第１から第３電気信号から計算される最終係数比の組を用いてラジアルチルトを検出するステップと、
（ｅ）前記検出されたラジアルチルトに基づいて前記ラジアルチルトの影響を補正するステップと
を具備する光ディスク制御方法。
【請求項２】
（ｆ）回転する光ディスクに光スポットを照射することにより、前記光ディスクの第１トラック関連して設けられた少なくとも１つのラジアルチルト検出パターンからの反射光信号から第１から第３電気信号を生成するステップと、前記第１電気信号は、前記光ディスクのラジアルチルトに依存する成分を含み、前記第２電気信号は、前記ラジアルチルトに依存せず、前記レンズシフトに依存する成分を含み、前記第３電気信号は、前記ラジアルチルトに依存せず、オフトラックに依存する成分を含み、
（ｇ）前記第１から第３電気信号から計算される最終係数比の組を用いてラジアルチルトを検出するステップと、
（ｈ）前記検出されたラジアルチルトに基づいて前記ラジアルチルトの影響を補正するステップと
を具備する光ディスク制御方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光ディスク制御方法において、
前記ラジアルチルト検出パターンは、前記第１トラックから内周方向に設けられた拡張部分を含む前記第１部分と、前記第１トラックから外周方向に設けられた拡張部分を含む前記第２部分と、前記第１部分と前記第２部分以外の前記第３部分とを有する光ディスク制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載の光ディスク制御方法において、
前記第１部分と前記第２部分の各々の前記拡張部分は前記第１トラックと同じ高さを有する光ディスク制御方法。
【請求項５】
請求項１乃４のいずれかに記載の光ディスク制御方法において、
前記（ｃ）生成ステップは、
前記反射光から検出される電気信号成分の総和の電気信号を和信号とするとき、前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々において、前記光スポットが前記ラジアルチルト検出パターンの前記第１部分を通過したときの前記和信号と、前記光スポットが前記第２部分を通過したときの前記和信号の差として前記第１電気信号を生成するステップと、
前記反射光をラジアル方向に２分割して得られる２つの電気信号間の差を差信号とするとき、前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々において、前記光スポットが前記第１部分を通過したときの前記差信号と、前記光スポットが前記第２部分を通過したときの前記差信号との差として前記第２電気信号を生成するステップと、
前記光スポットが前記第３部分を通過したときの前記差信号として前記第３の信号を生成するステップと
を具備する光ディスク制御方法。
【請求項６】
請求項４に記載の光ディスク制御方法において、
前記ラジアルチルト検出パターンは、前記第１のトラックに関連して１つ設けられており、
前記最終係数比の組は、第１から第３の最終係数比を含み、
前記（ｄ）または（ｇ）検出ステップは、
前記レンズシフトモードにおける前記第１電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第１電気信号との差と前記レンズシフトモードにおける前記第２電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第２電気信号との差との比として第１係数比を計算するステップと、
前記オフトラッククモードにおける前記第１電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第１電気信号との差と前記オフトラックモードにおける前記第３電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第３電気信号との差との比として第２係数比を計算するステップと、
前記オフトラックモードにおける前記第２電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第２電気信号との差と前記オフトラックモードにおける前記第３電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第３電気信号との差との比として第３係数比を計算するステップと、
前記第１から第３の係数比を前記第１から第３の最終係数比として保持するステップと
を具備する光ディスク制御方法。
【請求項７】
請求項５に記載の光ディスク制御方法において、
前記ラジアルチルト検出パターンは、前記第１のトラックに関連して複数設けられており、
前記最終係数比の組は、第１から第３の最終係数比を含み、
前記（ｄ）又は（ｇ）検出ステップは、
前記複数のラジアルチルト検出パターンの各々において、前記レンズシフトモードにおける前記第１電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第１電気信号との差と前記レンズシフトモードにおける前記第２電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第２電気信号との差との比として第１係数比を計算するステップと、
前記複数のラジアルチルト検出パターンの各々において、前記オフトラックモードにおける前記第１電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第１電気信号との差と前記オフトラックモードにおける前記第３電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第３電気信号との差との比として第２係数比を計算するステップと、
前記複数のラジアルチルト検出パターンの各々において、前記オフトラックモードにおける前記第２電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第２電気信号との差と前記オフトラックモードにおける前記第３電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第３電気信号との差との比として第３係数比を計算するステップと、
前記第１から第３の係数比の各々を前記複数のラジアルチルト検出パターンに渡って平均化するステップと、
前記平均化した第１から第３の係数比を前記第１から第３の最終係数比として保持するステップと
を具備する光ディスク制御方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の光ディスク制御方法において、
前記（ｄ）又は（ｇ）検出ステップは、
前記オリジナルモードにおける前記第１電気信号、前記第２電気信号及び前記第３電気信号をΔＳ、ΔＤ１、及びΔＤ２とするとき、以下の式
ｆ＝ΔＳ−ＡΔＤ１−ＢΔＤ２    （Ａ，Ｂ：係数）
を用いて前記ラジアルチルトｆを検出するステップを具備し、
前記係数Ａは、前記第１最終係数比であり、前記係数Ｂは、［（前記第２最終係数比）−（前記第１最終係数比）ｘ（前記第３最終係数比）｝である
光ディスク制御方法。
【請求項９】
請求項１又は２に記載の光ディスク制御方法で使用される光ディスク。
【請求項１０】
光ディスクを回転させる回転駆動部と、前記光ディスクは第１トラックを含み、前記第１トラックに関連して少なくとも１つのラジアルチルト検出パターンが設けられ、
オリジナルモード、オフトラックモード、及びレンズシフトモードとを設定する制御部と、
対物レンズを有し、前記対物レンズを介して前記光ディスク上に光スポットを形成し、前記対物レンズを介して前記ラジアルチルト検出パターンからの反射光信号から電気信号を生成する光学システムと、
シーク命令に応答して前記光スポットを前記第１トラックに位置決めするように前記光学システムを制御し、前記制御部からのレンズシフト命令に応答して前記対物レンズにレンズシフトを与えるレンズ位置制御部と、
トラック上の前記光スポットのラジアル方向の誤差を制御し、前記制御部からのオフトラック命令に応答して前記光スポットにオフトラックを与えるオフトラック制御部と、
チルト信号生成指示に応答して、前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々における前記光学システムからの前記電気信号から第１から第３電気信号を生成し、前記第１から第３電気信号から最終係数比の組を計算し、前記最終係数比の組を用いてラジアルチルト信号を生成する演算部と、
前記ラジアルチルト信号に応答して前記ラジアルチルトの影響を補正するチルト制御部とを具備し、
前記制御部は、前記オリジナルモードにおいて前記第１トラック上の前記光スポットの位置を制御するように前記オフトラック制御部を制御し、前記オリジナルモードにおいて前記第１から第３電気信号を生成するように前記演算部を制御し、前記オフトラックモードにおいて前記オフトラック命令を前記オフトラック制御部に出力し、前記オフトラックモードにおいて前記第１から第３電気信号を生成するように前記演算部を制御し、前記レンズシフトモードにおいて前記レンズシフト命令を前記レンズ位置制御部に出力し、前記レンズシフトモードにおいて前記第１から第３電気信号を生成するように前記演算部を制御し、前記演算部に前記チルト信号生成指示を前記演算部に出力し、
前記第１電気信号は、前記光ディスクのラジアルチルトに依存する成分を含み、前記第２電気信号は、前記ラジアルチルトに依存せず、前記レンズシフトに依存する成分を含み、前記第３電気信号は、前記ラジアルチルトに依存せず、オフトラックに依存する成分を含む
光ディスク装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光ディスク装置において、
前記ラジアルチルト検出パターンは、前記第１トラックから内周方向に設けられた拡張部分を含む前記第１部分と、前記第１トラックから外周方向に設けられた拡張部分を含む前記第２部分と、前記第１部分と前記第２部分以外の前記第３部分とを有する光ディスク装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光ディスク装置において、
前記第１部分と前記第２部分の各々の前記拡張部分は前記第１トラックと同じ高さを有する光ディスク装置。
【請求項１３】
請求項１０乃１２のいずれかに記載の光ディスク装置において、
前記演算部は、
前記反射光信号から検出される電気信号成分の総和の電気信号を和信号とするとき、前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々において、前記光スポットが前記ラジアルチルト検出パターンの前記第１部分を通過したときの前記和信号と、前記光スポットが前記第２部分を通過したときの前記和信号の差として前記第１電気信号を生成する和信号検出部と、
前記反射光をラジアル方向に２分割して得られる２つの電気信号間の差を差信号とするとき、前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々において、前記光スポットが前記第１部分を通過したときの前記差信号と、前記光スポットが前記第２部分を通過したときの前記差信号との差として前記第２電気信号を生成し、前記光スポットが前記第３部分を通過したときの前記差信号として前記第３の信号を生成する差信号検出部と
を具備する光ディスク装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の光ディスク装置において、
前記ラジアルチルト検出パターンは、前記第１のトラックに関連して１つ設けられており、
前記演算部は、
前記単一のラジアルチルト検出パターンに関して、前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々における前記第１から第３電気信号から係数比の組を計算する係数比計算部と、
前記計算された係数比の組を前記最終係数比の組として格納する係数比格納部と、
前記オリジナルモードにおける前記第１から第３の電気信号と前記最終係数比の組から前記ラジアルチルト信号を生成するラジアルチルト計算部と
を具備する光ディスク装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載に記載の光ディスク装置において、
前記ラジアルチルト検出パターンは、前記第１のトラックに関連して複数設けられており、
前記演算部は、
係数比格納部と、
前記複数のラジアルチルト検出パターンに関して、前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々における前記第１から第３電気信号から係数比の組を計算して前記係数比格納部に格納し、前記複数のラジアルチルト検出パターンからの係数比の組の計算が終了したとき、対応する係数比を前記複数のラジアルチルト検出パターンに渡って平均化し、前記平均化係数比の組を前記最終係数比の組として前記係数格納部に格納する係数比計算部と、
前記オリジナルモードにおける前記第１から第３の電気信号と前記最終係数比の組から前記ラジアルチルト信号を生成するラジアルチルト計算部と
を具備する光ディスク装置。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の光ディスク装置において、
前記ラジアルチルト計算部は、
前記オリジナルモードにおける前記第１電気信号、前記第２電気信号及び前記第３電気信号をΔＳ、ΔＤ１、及びΔＤ２とするとき、以下の式
ｆ＝ΔＳ−ＡΔＤ１−ＢΔＤ２    （Ａ，Ｂ：係数）
を用いて前記ラジアルチルト信号ｆを生成し、
前記係数Ａは、前記第１最終係数比であり、前記係数Ｂは、［（前記第２最終係数比）−（前記第１最終係数比）ｘ（前記第３最終係数比）｝である
光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクと対物レンズの間の相対的なラジアルチルトを検出して光ディスクを制御する方法、及びそれを用いた光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）では、記録層を保護するために、０．６ｍｍの透明な基板を介して、記録再生が行なわれている。現状の光ディスクでは、ディスクの製造過程で反りが発生する。特に、ラジアル方向（半径方向）の反りが発生しやすい。光ディスクに反りが存在すると、光ディスクの記録面に対する法線と、光ディスク装置の対物レンズの光軸との間に相対的な傾きのズレ、すなわちチルトが発生する。一般に、光ディスクと光ディスク装置の対物レンズとの相対的なチルトによるコマ収差の発生量Ｗは、以下の数式（１）
【数１】
2005222595.tif 000003
で示される。ここで、ＮＡは対物レンズの開口数、ｔは光ディスクの基板厚、λは光ディスク上に照射されるレーザー光の波長、θは光ディスクのチルト量である。このチルトに依存するコマ収差が存在すると、対物レンズにより光ディスクの記録面上に集光された光スポットがコマ収差により変形し、記録再生特性が悪化する。
【０００３】
このチルトによる記録再生特性の悪化を抑制するため、光ディスク装置においては、光ディスクと光ディスク装置の対物レンズとの相対的なチルトが検出され、そのチルト量に合わせて、光ディスク装置の対物レンズや光ディスクが傾けられるチルト制御が行われており、これにより安定した記録再生特性が確保されている。
【０００４】
近年、ＤＶＤよりもさらに記憶容量を増やすため、波長λの短い青色半導体レーザーを光源として使用し、開口数ＮＡの大きな対物レンズを用いる次世代光ディスク装置の開発が進んでいる。この次世代光ディスク装置において、従来のＤＶＤと同じ基板厚ｔの光ディスクが用いられるとすると、光源の波長λが短く、対物レンズの開口数ＮＡが大きいので、光ディスクのチルトによるコマ収差の発生量が大きくなる。そのため、光ディスクと光ディスク装置の対物レンズとのラジアル方向のチルトを、従来のＤＶＤよりも高精度に検出することが必要となる。高精度なラジアルチルト検出方法は、第６４回応用物理学会学術講演会  ３１ａ−ＹＤ−１２（従来例１：非特許文献１）で提案されている。
【０００５】
図１（Ａ）は、従来例１に記載されているランドグルーブ記録方式の場合の光ディスク装置のラジアルチルト検出パターンと和信号波形の関係を示す図である。光ディスクの記録に使用されない領域の一部に、ラジアルチルト検出パターン７が形成される。ラジアルチルト検出パターン７は、第１カット部４と第２カット部５を有している。
【０００６】
ラジアルチルトは、ランド記録トラック２上の光スポット１を用いて検出される。光スポット１が第１カット部４と第２カット部５の横を通過したとき、反射光量が変化する。光スポット１が第１カット部４の横を通過したときの反射光の和信号レベルをＳＡ、第２カット部５の横を通過したときの反射光の和信号レベルをＳＢとする。図１（Ｂ）に示されるように、ラジアルチルトが存在しない場合には、和信号レベルＳＡとＳＢには差がない。ところが、図１（Ｃ）に示されるように、ラジアルチルトが存在する場合には、和信号レベルＳＡとＳＢに差が発生する。この和信号差（ＳＡ−ＳＢ）がラジアルチルトを示す信号である。なお、以下では（ＳＡ−ＳＢ）をΔＳとおく。
【０００７】
上記説明と関連して、チルト検出装置が特開２０００−２４２９５２号公報に開示されている。この従来例のチルト検出装置では、光ディスクの記録面の傾きが検出される。その光ディスクには、同心円又はスパイラル状にトラックが連続して形成され、トラックの中心からトラックの第１側方と第２側方に第１シフトピットと第２シフトピットが形成されている。光ヘッドは、光ビームを絞ることにより得られる光スポットを光ディスクに照射することにより、信号の記録と再生を行う。２分割光検出器は、光ディスクからの反射光をトラック方向の線に沿って２分割された第１、第２受光素子で受光する。トラッキング制御部は、光スポットのトラック上の位置を制御する。チルト検出部は、連続トラックからの反射光を２分割光検出器で受光し、第１、第２受光素子からの信号の差である差信号を用いて光ビームの光軸に対する光ディスクの記録面の傾きを検出する。
【０００８】
また、情報再生装置が特開２００３−５９０７１号公報に開示されている。この従来例の情報再生装置では、第１検出部は、第１トラックの情報を読み取る一対の検出器により光学的に得られる個々の出力信号の差分を出力する。第２と第３の検出部は、第１トラックの両隣に位置する第２トラックと第３トラックの情報をそれぞれ読み取る一対の検出器により光学的に得られる出力信号の差分を出力する。クロストーク抽出部は、第１検出部から出力される検出信号に含まれる第２トラックと第３トラックに由来するクロストークを抽出する。トラッキング制御部は、クロストーク抽出部により抽出された第２トラックのクロストークと第３トラックのクロストークの間のバランスに基づいて第１検出部のトラキング制御を実行する。
【０００９】
【非特許文献１】第６４回応用物理学会学術講演会  ３１ａ−ＹＤ−１２
【特許文献１】特開２０００−２４２９５２号公報
【特許文献２】特開２００３−５９０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、光ディスクと対物レンズの間の相対的なラジアルチルトを高精度に検出する方法、及びそれを用いた光ディスク装置を提供することである。
本発明の他の目的は、対物レンズのレンズシフトと光スポットのオフトラックの影響から切り離してラジアルチルトを検出する方法、及びそれを用いた光ディスク装置を提供することである。
本発明の目的は、上記検出方法により検出されたラジアルチルトに基づいて光ディスクを制御する方法、及びそれを用いた光ディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下に、［発明の実施の形態］で使用する番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、[特許請求の範囲]の記載と発明の実施の形態の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１２】
本発明の第１の観点では、ラジアルチルト制御方法は、（ａ）スパイラル状、あるいは、同心円状のトラックを有する光ディスク（１４）を回転させるステップと、対物レンズを介して前記光ディスク上に光スポットを形成させるステップとを備えている。前記光ディスクは、第１トラックを含み、前記第１トラックに関連して少なくとも１つのラジアルチルト検出パターン（７，３４，３８）が設けられている。ラジアルチルト制御方法は、更に、（ｂ）前記光スポットが前記第１トラックに位置決めされたときのオリジナルモードと、前記オリジナルモードにおいて前記光スポットにオフトラックが与えられるオフトラックモードと、前記オリジナルモードにおいて前記対物レンズにレンズシフトが与えられるレンズシフトモードとを設定するステップと、（ｃ）前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々において、前記光スポットが前記第１トラックをスキャンしているとき、前記対物レンズを介した前記ラジアルチルト検出パターンからの反射光信号から第１から第３電気信号を生成するステップとを備えている。ここで、前記第１電気信号は、前記光ディスクのラジアルチルトに依存する成分を含み、前記第２電気信号は、前記ラジアルチルトに依存せず、前記レンズシフトに依存する成分を含み、前記第３電気信号は、前記ラジアルチルトに依存せず、オフトラックに依存する成分を含んでいる。ラジアルチルト制御方法は、更に、（ｄ）前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々における前記第１から第３電気信号から計算される最終係数比の組を用いてラジアルチルトを検出するステップと、（ｅ）前記検出されたラジアルチルトに基づいて前記ラジアルチルトの影響を補正するステップとを具備する。
【００１３】
また、本発明の他の観点では、光ディスク制御方法は、（ｆ）回転する光ディスクに光スポットを照射することにより、前記光ディスクの第１トラック関連して設けられた少なくとも１つのラジアルチルト検出パターンからの反射光信号から第１から第３電気信号を生成するステップと、前記第１電気信号は、前記光ディスクのラジアルチルトに依存する成分を含み、前記第２電気信号は、前記ラジアルチルトに依存せず、前記レンズシフトに依存する成分を含み、前記第３電気信号は、前記ラジアルチルトに依存せず、オフトラックに依存する成分を含み、（ｇ）前記第１から第３電気信号から計算される最終係数比の組を用いてラジアルチルトを検出するステップと、（ｈ）前記検出されたラジアルチルトに基づいて前記ラジアルチルトの影響を補正するステップとを具備する。
【００１４】
以上のように、本発明では、オリジナルモードで検出された電気信号と、オフトラックモードで検出された電気信号と、レンズシフトモードで検出された電気信号とから得られる比を用いてラジアルチルトの影響が補正されることができる。このため、理論的シミュレーションを行い、その値と実測値を比較するという面倒な手順を踏まないで済む。
【００１５】
ここで、前記ラジアルチルト検出パターンは、前記第１トラックから内周方向に設けられた拡張部分を含む前記第１部分（４）と、前記第１トラックから外周方向に設けられた拡張部分を含む前記第２部分（５）と、前記第１部分と前記第２部分以外の前記第３部分とを有する。前記第１部分と前記第２部分の各々の前記拡張部分は前記第１トラックと同じ高さを有することが好ましい。
また、前記（ｃ）生成ステップは、前記反射光信号から検出される電気信号成分の総和の電気信号を和信号とするとき、前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々において、前記光スポットが前記ラジアルチルト検出パターンの前記第１部分を通過したときの前記和信号と、前記光スポットが前記第２部分を通過したときの前記和信号の差として前記第１電気信号を生成するステップと、前記反射光をラジアル方向に２分割して得られる２つの電気信号間の差を差信号とするとき、前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々において、前記光スポットが前記第１部分を通過したときの前記差信号と、前記光スポットが前記第２部分を通過したときの前記差信号との差として前記第２電気信号を生成するステップと、前記光スポットが前記第３部分を通過したときの前記差信号として前記第３の信号を生成するステップとを具備している。
本発明の光ディスク制御方法で使用される電気信号は、和信号差、差信号差、差信号であり、これらは特別な装置を追加することなく、計測できる。
【００１６】
前記ラジアルチルト検出パターンは前記第１のトラックに関連して１つ設けられており、前記最終係数比の組は、第１から第３の最終係数比を含むとき、前記（ｄ）検出ステップは、前記レンズシフトモードにおける前記第１電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第１電気信号との差と前記レンズシフトモードにおける前記第２電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第２電気信号との差との比として第１係数比を計算するステップと、前記オフトラッククモードにおける前記第１電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第１電気信号との差と前記オフトラックモードにおける前記第３電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第３電気信号との差との比として第２係数比を計算するステップと、前記オフトラックモードにおける前記第２電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第２電気信号との差と前記オフトラックモードにおける前記第３電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第３電気信号との差との比として第３係数比を計算するステップと、前記第１から第３の係数比を前記第１から第３の最終係数比として保持するステップとを具備する。
本発明では、電気信号間の比を求めることにより、簡単にいつでもラジアルチルトを求めることができる。シミュレーションは不要である。
【００１７】
また、前記ラジアルチルト検出パターンは前記第１のトラックに関連して複数設けられており、前記最終係数比の組は、第１から第３の最終係数比を含むとき、前記複数のラジアルチルト検出パターンの各々において、前記（ｄ）検出ステップは、前記レンズシフトモードにおける前記第１電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第１電気信号との差と前記レンズシフトモードにおける前記第２電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第２電気信号との差との比として第１係数比を計算するステップと、前記オフトラックモードにおける前記第１電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第１電気信号との差と前記オフトラックモードにおける前記第３電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第３電気信号との差との比として第２係数比を計算するステップと、前記複数のラジアルチルト検出パターンの各々において、前記オフトラックモードにおける前記第２電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第２電気信号との差と前記オフトラックモードにおける前記第３電気信号と前記オリジナルモードにおける前記第３電気信号との差との比として第３係数比を計算するステップと、前記第１から第３の係数比の各々を前記複数のラジアルチルト検出パターンに渡って平均化するステップと、前記平均化第１から第３の係数比を前記第１から第３の最終係数比として保持するステップとを具備する。
ラジアルチルト検出パターンを同一トラックに関して複数設けることにより、同一トラック上での平均ラジアルチルトを求めることができ、より実用的なラジアルチルトの制御が可能である。
【００１８】
前記（ｄ）検出ステップは、前記オリジナルモードにおける前記第１電気信号、前記第２電気信号及び前記第３電気信号をΔＳ、ΔＤ１、及びΔＤ２とするとき、以下の式
ｆ＝ΔＳ−ＡΔＤ１−ＢΔＤ２    （Ａ，Ｂ：係数）
を用いて前記ラジアルチルトｆを検出するステップを備え、前記係数Ａは、前記第１最終係数比であり、前記係数Ｂは、［（前記第２最終係数比）−（前記第１最終係数比）ｘ（前記第３最終係数比）｝である。
【００１９】
また、本発明の他の観点では、光ディスク装置は、スパイラル状、あるいは、同心円状のトラックを有する光ディスク（１４）を回転させる回転駆動部と、前記光ディスク（１４）は第１トラックを含む。前記第１トラックに関連して少なくとも１つのラジアルチルト検出パターン（７，３４，３８）が設けられている。また、光ディスク装置は、オリジナルモード、オフトラックモード、及びレンズシフトモードとを設定する制御部（２７）と、対物レンズを有し、前記対物レンズを介して光スポットを前記光ディスク（１４）に照射し、前記対物レンズを介して前記ラジアルチルト検出パターン（７，３４，３８）からの反射光信号から電気信号を生成する光学システム（８，９，１０，１１，１３，１２，１５，１６，１７）と、シーク命令に応答して前記光スポットを前記第１トラックに位置決めするように前記光学システム（８，９，１０，１１，１３，１２，１５，１６，１７）を制御し、前記制御部からのレンズシフト命令に応答して前記対物レンズにレンズシフトを与えるレンズ位置制御部（４３，４０，４２）と、トラック上の前記光スポットのラジアル方向の誤差を制御し、前記制御部からのオフトラック命令に応答して前記光スポットにオフトラックを与えるオフトラック制御部（３９，４５）と、チルト信号生成指示に応答して、前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々における前記光学システム（８，９，１０，１１，１３，１２，１５，１６，１７）からの前記電気信号から第１から第３電気信号を生成し、前記第１から第３電気信号から最終係数比の組を計算し、前記最終係数比の組を用いてラジアルチルト信号を生成する演算部（２３，２４，２５，２６，２９，３０）と、前記ラジアルチルト信号に応答して前記対物レンズのチルトを制御するチルト制御部（３１）とを具備している。前記制御部（２７）は、前記オリジナルモードにおいて前記第１トラック上の前記光スポットの位置を制御するように前記オフトラック制御部（３９．４５）を制御し、前記オリジナルモードにおいて前記第１から第３電気信号を生成するように前記演算部（２３，２４，２５，２６，２９，３０）を制御し、前記オフトラックモードにおいて前記オフトラック命令を前記オフトラック制御部（３９．４５）に出力し、前記オフトラックモードにおいて前記第１から第３電気信号を生成するように前記演算部（２３，２４，２５，２６，２９，３０）を制御し、前記レンズシフトモードにおいて前記レンズシフト命令を前記レンズ位置制御部に出力し、前記レンズシフトモードにおいて前記第１から第３電気信号を生成するように前記演算部（２３，２４，２５，２６，２９，３０）を制御し、前記演算部（２３，２４，２５，２６，２９，３０）に前記チルト信号生成指示を前記演算部（２３，２４，２５，２６，２９，３０）に出力する。ここで、前記第１電気信号は、前記光ディスク（１４）のラジアルチルトに依存する成分を含み、前記第２電気信号は、前記ラジアルチルトに依存せず、前記レンズシフトに依存する成分を含み、前記第３電気信号は、前記ラジアルチルトに依存せず、オフトラックに依存する成分を含んでいる。
【００２０】
以上のように、本発明では、オリジナルモードで検出された電気信号と、オフトラックモードで検出された電気信号と、レンズシフトモードで検出された電気信号とから得られる比を用いてラジアルチルトの影響が補正されることができる。このように特別のユニットを追加する必要がない。また、理論的シミュレーションを行い、その値と実測値を比較するという面倒な手順を踏まないで済む。
【００２１】
前記ラジアルチルト検出パターン（７，３４，３８）は、前記第１トラックから内周方向に設けられた拡張部分を含む前記第１部分（４）と、前記第１トラックから外周方向に設けられた拡張部分を含む前記第２部分（５）と、前記第１部分と前記第２部分以外の前記第３部分とを有する。前記第１部分（４）と前記第２部分（５）の各々の前記拡張部分は前記第１トラックと同じ高さを有することが好ましい。
【００２２】
前記演算部（２３，２４，２５，２６，２９，３０）は、前記反射光信号から検出される電気信号成分の総和の電気信号を和信号とするとき、前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々において、前記光スポットが前記ラジアルチルト検出パターン（７，３４，３８）の前記第１部分を通過したときの前記和信号と、前記光スポットが前記第２部分を通過したときの前記和信号の差として前記第１電気信号を生成する和信号検出部（２３）と、前記反射光をラジアル方向に２分割して得られる２つの電気信号間の差を差信号とするとき、前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々において、前記光スポットが前記第１部分を通過したときの前記差信号と、前記光スポットが前記第２部分を通過したときの前記差信号との差として前記第２電気信号を生成し、前記光スポットが前記第３部分を通過したときの前記差信号として前記第３の信号を生成する差信号検出部（２４）とを具備する。
【００２３】
前記ラジアルチルト検出パターン（７，３４，３８）は単一であるとき、前記演算部（２３，２４，２５，２６，２９，３０）は、前記単一のラジアルチルト検出パターン（７，３４，３８）に関して、前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々における前記第１から第３電気信号から係数比の組を計算する係数比計算部（２５，２６）と、前記計算された係数比の組を前記最終係数比の組として格納する係数比格納部（２９）と、前記オリジナルモードにおける前記第１から第３の電気信号と前記最終係数比の組から前記ラジアルチルト信号を生成するラジアルチルト計算部（３０）とを具備する。
【００２４】
前記ラジアルチルト検出パターン（７，３４，３８）は複数であるとき、前記演算部（２３，２４，２５，２６，２９，３０）は、係数比格納部（２９）と、前記単一のラジアルチルト検出パターン（７，３４，３８）に関して、前記オリジナルモード、前記オフトラックモード、及び前記レンズシフトモードの各々における前記第１から第３電気信号から係数比の組を計算して前記係数比格納部に格納し、前記複数のラジアルチルト検出パターン（７，３４，３８）からの係数比の組の計算が終了したとき、対応する係数比を前記複数のラジアルチルト検出パターン（７，３４，３８）に渡って平均化し、前記平均化係数比の組を前記最終係数比の組として前記係数格納部（２９）に格納する係数比計算部（２５，２６）と、前記オリジナルモードにおける前記第１から第３の電気信号と前記最終係数比の組から前記ラジアルチルト信号を生成するラジアルチルト計算部（３０）とを具備する。
【００２５】
前記ラジアルチルト計算部（３０）は、前記オリジナルモードにおける前記第１電気信号、前記第２電気信号及び前記第３電気信号をΔＳ、ΔＤ１、及びΔＤ２とするとき、以下の式
ｆ＝ΔＳ−ＡΔＤ１−ＢΔＤ２    （Ａ，Ｂ：係数）
を用いて前記ラジアルチルト信号ｆを生成する。このとき、前記係数Ａは、前記第１最終係数比であり、前記係数Ｂは、［（前記第２最終係数比）−（前記第１最終係数比）ｘ（前記第３最終係数比）｝である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、ラジアルチルトと対物レンズのレンズシフトと光スポットのオフトラックで変動する信号から、対物レンズのレンズシフトと光スポットのオフトラックで変動する信号に係数を乗じて差し引く演算を用いてラジアルチルトが検出されている。このため、対物レンズのレンズシフトや光スポットのオフトラックの影響から分離してラジアルチルト信号が検出されることができ、ラジアルチルトの検出精度が向上する。
【００２７】
また、本発明では、対物レンズのレンズシフトや光スポットのオフトラックの影響から分離して検出されたラジアルチルト信号に基づいて、チルトの影響が補正されることができる。このため、安定した光ディスク装置のチルト制御が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明の光ディスク装置を、添付図面を参照して説明する。
図６は、本発明の第１実施形態による光ディスク装置における、ランドグルーブ記録方式の場合のラジアルチルト検出パターン７と差信号波形の関係を示す図である。光ディスク１４には、トラックがスパイラル状に形成されている。こうして、光ディスク１４上には複数のトラックが存在する。ラジアルチルト検出パターン７は、ラジアル方向の複数箇所のトラックに配置されている。また、ラジアルチルト検出パターン７は、同一トラック上に複数箇所に配置されていてもよい。
ラジアルチルト検出パターン７は、ランド記録トラック２にはトラック２と同じ高さの拡張部が形成され、拡張部は第１カット部４と第２カット部５を形成するようにトラック２の両側の記録トラックと部分的に結合されている。すなわち、第１カット部４と第２カット部５により、記録トラックの右側の記録トラックと及び左側の記録トラックと接続されている。換言すれば、ラジアルチルト検出パターンと関連するランド記録トラック２から光スポットの進行方向の左右にランド記録トラック２の高さと同じ高さを有する拡張部が形成され、左右の記録トラックに結合されている。
第１カット部４と第２カット部５は、近接して設けられていることが好ましいが、光スポットの進行方向に同じ位置に設けることはできない。少なくとも多少の位置ずれは必要である。
【００２９】
図２は、本発明の第１実施形態における光ディスク装置の光ヘッド装置の構成を示す図である。図２を参照して、第１実施形態の光ヘッド装置は、光源８、コリメータレンズ９、偏光ビームスプリッター１０、１／４波長板１１、コイルが巻かれたボビン１２、対物レンズ１３、集光レンズ１５、シリンドリカルレンズ１６、光検出器１７を備えている。なお、対物レンズ１３は、ボビン１２に挿入され、アクチュエーター（図示せず）に搭載されている。
【００３０】
光源８から出射された光は、コリメータレンズ９によって平行光に変えられ、偏光ビームスプリッター１０と１／４波長板１１を通過する。その平行光は、対物レンズ１３により、光ディスク１４上に集光される。光ディスク１４上で反射された光は、対物レンズ１３を通過し、１／４波長板１１と偏光ビームスプリッター１０によって、光検出器１７の方向へ導かれる。その後、集光レンズ１５を通過し、シリンドリカルレンズ１６によって非点収差が与えられ、光検出器１７に入射する。
【００３１】
図７を参照して、光検出器１７は、４つの光検出部１８〜２１を備えている。光スポット２２が、光検出部１８〜２１により受光され、光電変換されて電気的検出信号Ｖ１８〜Ｖ２１がそれぞれ得られる。シリンドリカルレンズ１６によって非点収差が与えられているので、光ディスク１４が正負のＺ方向へ変動したとき、光スポット２２は、Ｚ１方向及びＸ１方向に伸びる。フォーカス誤差信号は、公知の非点収差法により、｛（Ｖ１８＋Ｖ２０）−（Ｖ１９＋Ｖ２１）｝として表わされる。図３に示されるように光ディスク１４が置かれたとき、トラック誤差信号は、公知のプッシュプル法により、｛（Ｖ１８＋Ｖ１９）−（Ｖ２０＋Ｖ２１）｝として検出される。フォーカス誤差信号とトラック誤差信号は、図示していないが、後段のフォーカスサーボ、トラックサーボ回路へと送られ、対物レンズ１３は、アクチュエーター（図示せず）により、対物レンズ１３から出射した光が光ディスク上に焦点を結ぶようにＺ方向に制御され、また、光スポット１が記録あるいは再生の対象となるトラックの中心にくるようにラジアル方向に制御される。また、ＲＦ信号は、（Ｖ１８＋Ｖ１９＋Ｖ２０＋Ｖ２１）として検出される。本発明においては、ラジアルチルト信号は、光検出器１７の出力の和信号（Ｖ１８＋Ｖ１９＋Ｖ２０＋Ｖ２１）と、差信号｛（Ｖ１８＋Ｖ１９）−（Ｖ２０＋Ｖ２１）｝から計算される。差信号は、光検出器の検出部をラジアル方向に２分割したときの検出電気信号の差として導かれる。
【００３２】
図６は、本発明の第１実施形態による光ディスク装置における、ランドグルーブ記録方式の場合のラジアルチルト検出パターン７と差信号波形の関係を示す図である。図６（Ａ）を参照して、光スポット１が第１カット部４の横を通過しているときの反射光の差信号レベルをＤＡ、光スポットが第２カット部５の横を通過しているときの反射光の差信号レベルをＤＢ、光スポット１が第１カット部４の横と第２カット部５の横の間を通過しているときの反射光の差信号レベルをΔＤ２とする。オフトラックとレンズシフトが存在しない場合には、図６（Ｂ）に示されるように、（ＤＡ＋ΔＤ２）と（ＤＢ−ΔＤ２）には差がない。ところが、オフトラックやレンズシフトが存在する場合には、図６（Ｃ）に示されるように、（ＤＡ＋ΔＤ２）と（ＤＢ−ΔＤ２）に差信号差ΔＤ１｛＝（ＤＡ＋ΔＤ２）−（ＤＢ−ΔＤ２）｝が発生する。
【００３３】
図３は、本発明の第１実施形態による光ディスク装置のラジアルチルト制御部の構成を示す図である。本発明の第１実施形態によるラジアルチルト制御部は、光ヘッド装置の後段に設けられ、和信号検出部２３、差信号検出部２４、信号記憶部２５、係数比演算部２６、制御部２７、係数比記憶部２９、ラジアルチルト演算部３０、チルトサーボ部３１とを備えている。
【００３４】
制御部２７は、光ディスクが回転駆動装置（図示せず）により回転させられているとき、入力されるラジアルチルト補正命令に応答して、あるいは光ディスクが光ディスク制御装置に設定されたとき、ラジアルチルトの検出と検出されたラジアルチルトに基づいて駆動装置を制御するために種々の指示を発生する。和信号検出部２３は、光検出器１７からの検出信号から和信号を検出する。差信号検出部２４は、光検出器１７からの検出信号から差信号を検出する。検出された和信号と差信号は、制御部２７からの指示に応答して信号記憶部２５に、ラジアルチルト検出パターン７と関連するトラック位置と、ラジアルチルト検出パターン７の円周方向の位置と関連して格納される。係数比演算部２６は、制御部２７からの指示に応答して信号記憶部２５から和信号と差信号を読み出して係数比（以下に詳細に説明する）を決定する。決定された、係数比は、制御部２７からの指示に応答して係数比記憶部２９に格納される。その後、和信号検出部２３と差信号検出部２４により検出された和信号と差信号は、ラジアルチルト演算部３０に供給される。ラジアルチルト演算部３０は、制御部２７からの指示に応答して係数比記憶部２９から係数比を読み出し、検出された和信号と差信号と読み出された係数比とに基づいてラジアルチルト信号を生成し、チルトサーボ部３１に出力する。チルトサーボ部３１は、ラジアルチルト信号に応答して、対物レンズ１３が取り付けられたボビン１２を回転させるようにアクチュエータ（図示せず）を制御する。
【００３５】
図４は、オフトラック制御部を示す。図４では、図２に示された光ヘッド装置の光学系は光ヘッド４４として示されている。オフトラック制御部は、上記制御部２７、トラックサーボ部39、演算回路４５、光ヘッド４４を備えている。演算回路４５は、光ヘッド４４の光検出器１７からの電気的検出信号に基づいてトラック誤差信号を計算してトラック誤差信号を生成する。通常、トラックサーボ部３９は、演算回路４５からトラック誤差信号を受信して、トラック誤差信号が０になる位置に対物レンズ１３が位置するように、ボビン１２に巻かれたコイル（図示せず）をラジアル方向に制御する。このとき、光スポット１は、トラックの中心に位置している。
【００３６】
オフトラック制御時には、トラックサーボ部３９は、制御部２７からの指示に応答してトラック誤差信号にオフセットを付加してコイルを駆動する。この結果、オフセットに基づいて対物レンズ１３がラジアル方向に移動し、光スポット１がトラックの中心からシフトする。こうして、光スポット１にオフトラックＬ１が与えられる。
【００３７】
図５は、レンズシフト制御部を示す。ここで、図５では、図１に示された光ヘッド装置の光学系は光ヘッド４４として示されている。光ヘッド４４は、キャリッジ４１に搭載されている。レンズシフト制御部は、上記制御部２７、シーク制御部４３、スレッドサーボ部４０、キャリッジ駆動モータ４２、光ヘッド４４が搭載されたキャリッジ４１とを備えている。
【００３８】
通常、スレッドサーボ部４０は、シーク制御部４３からのシーク信号に応答して、光ディスク１４のラジアル方向の目標トラック位置に達するようにキャリッジ駆動モータ４２によりキャリッジ４１を移動させる。キャリッジ４１が目標トラック位置に移動されると、対物レンズ１３にフォーカスサーボ制御とトラックサーボ制御が実行される。対物レンズ１３の横に別途設置されたレンズ位置検出器（図示せず）は、対物レンズ１３のキャリッジ４１に対する位置ずれを表わすレンズ位置信号を生成する。スレッドサーボ部４０は、キャリッジ駆動モータ４２を駆動して、レンズ位置信号が０になるようにキャリッジ４１を移動させる。このとき、対物レンズ１３は、その光軸が入射光の光軸と一致する位置に存在している。
【００３９】
レンズシフト制御時には、対物レンズ１３にフォーカスサーボ制御とトラックサーボ制御が実行された状態で、スレッドサーボ部４０は、制御部２７からの指示に応答してレンズ位置信号に電気的なオフセットを与え、キャリッジ４１を移動させる。この結果、対物レンズ１３の光軸が入射光の光軸からずれるように、キャリッジ４１がラジアル方向に移動させられ、対物レンズ１３にレンズシフトＬ２が与えられる。
【００４０】
図８から１０は、本発明のラジアルチルト検出方法での、光ディスク１４のラジアルチルト、対物レンズ１３のレンズシフト、光スポット１のオフトラックに対する和信号差ΔＳと差信号差ΔＤ１の変動の計算結果の一例を示す図である。
【００４１】
従来技術でのラジアルチルト信号は、ラジアルチルトだけに依存して変化するのではなく、図８から１０に示されるように、対物レンズのレンズシフトや光スポット１のオフトラックによっても変化する。従って、従来の光ディスク装置において、対物レンズのレンズシフトや光スポット１のオフトラックが存在する場合には、それらとラジアルチルトとを切り離して検出することはできず、ラジアルチルト検出の精度が下がっていた。
【００４２】
本願発明では、対物レンズのレンズシフトや光スポット１のオフトラックが存在する場合でも、高精度でラジアルチルトを検出することができる。その検出方法を以下に説明する。
図８から１０から明らかなように、和信号の差を表わす和信号差ΔＳは、ラジアルチルトθ、レンズシフトΔＬ＿Ｌｅｎｓ、オフトラックΔＬ＿ｏｆｆ、に概ね比例する。従って、和信号差ΔＳは、以下の式（４）
ΔＳ＝ｓθ＋ａΔＬ＿ｌｅｎｓ＋ｂΔＬ＿ｏｆｆ          （４）
（ｓ、ａ、ｂ：係数）により示される。また、図８から１０から明らかなように、差信号レベル差ΔＤ１は、レンズシフトΔＬ＿Ｌｅｎｓ、オフトラックΔＬ＿ｏｆｆに比例し、ラジアルチルトθには依存しない。従って、差信号レベル差ΔＤ１は、以下の式（５）
ΔＤ１＝ｃΔＬ＿ｌｅｎｓ＋ｄΔＬ＿ｏｆｆ              （５）
（ｃ，ｄ：係数）により示される。さらに、図８から１０には示されていないが、カット部以外の部分における差信号レベルΔＤ２は、オフトラックΔＬ＿ｏｆｆだけに比例し、レンズシフトΔＬ＿Ｌｅｎｓやラジアルチルトθには依存しない。従って、差信号レベルΔＤ２は、以下の式（６）
ΔＤ２＝ｅΔｌ＿ｏｆｆ                                （６）
（ｅ：係数）により示される。
【００４３】
式（４）、（５）、（６）から、純粋なラジアルチルト信号ｆ｛θ｝は、ΔＳ、ΔＤ１、ΔＤ２を用いて、
ｆ（θ）＝ｓθ＝ΔＳ−（ａ／ｃ）ΔＤ１−｛（ｂ／ｅ）−（ａｄ／ｃｅ）ΔＤ２  
（７）
と計算される。ここで、Ａ＝ａ／ｃ、Ｂ＝ｂ／ｅ−ａｄ／ｃｅとおくと、ｆ＝ΔＳ−ＡΔＤ１−ＢΔＤ２となる。
【００４４】
式（６）の計算に必要な係数の比ａ／ｃ、ｂ／ｅ、ｄ／ｅは、記録再生で用いられる光ディスク装置と光ディスク１４に依存して異なる。従って、新規な光ディスク１４が光ディスク装置で使用される際は、ラジアルチルトを検出するために、使用される光ディスク１４と光ディスク装置の組に対して上記３つの係数比を見積もる必要がある。ただし、上記３つの係数の比は、ある光ディスク１４と光ディスク装置の組み合わせに対して一度見積もられれば、光ディスク１４が光ディスク装置から取り外されない限り、変動することはない。
【００４５】
次に、係数の比ｂ／ｅ、ｄ／ｅの決定方法について説明する。
最初に、光ディスク装置へ光ディスク１４が載置され、回転駆動部（図示せず）により光ディスク１４が回転させられる。その後、ラジアルチルト補正命令に応答して、制御部２７は、オリジナルモードを設定する。オリジナルモードでは、光ヘッドが所定の第１トラック位置に移動された後、フォーカスサーボ制御とトラックサーボ制御が実行される。光スポット１がラジアルチルト検出パターン７を通過するとき、和信号検出部２３において和信号差ΔＳが検出され、差信号検出部２４において差信号差ΔＤ１、差信号ΔＤ２がそれぞれ検出され、それらはΔＳ（１）、ΔＤ１（１）、ΔＤ２（１）として信号記憶部２５に格納される。その状態でのラジアルチルトをθ（１）、オフトラックをΔＬ＿ｏｆｆ（１）、レンズシフトをΔＬ＿Ｌｅｎｓ（１）とすると、式（４）、（５）、（６）から、
ΔＳ（１）＝ｓθ（１）＋ａΔＬ＿ｌｅｎｓ（１）＋ｂΔＬ＿ｏｆｆ（１）
（８）
ΔＤ１（１）＝ｃΔＬ＿ｌｅｎｓ（１）＋ｄΔＬ＿ｏｆｆ（１）      （９）
ΔＤ２（１）＝ｅΔＬ＿ｏｆｆ（１）              （１０）
である。
【００４６】
次に、制御部２７は、オフトラックモードを設定し、制御部２７からの指示に応答して、図４に示されるオフトラック制御部は、光スポット１にオフトラックＬ１を与える。オフトラックＬ１が与えられた状態で、和信号検出部２３によりΔＳが検出され、差信号検出部２４により差信号差ΔＤ１と差信号ΔＤ２が検出され、それらは、ΔＳ（２）、ΔＤ１（２）、ΔＤ２（２）として信号記憶部２５に格納される。従って、
ΔＳ（２）＝ｓθ（１）＋ａΔＬ＿ｌｅｎｓ（１）
＋ｂ（ΔＬ＿ｏｆｆ（１）＋Ｌ１）      （１１）
ΔＤ１（２）＝ｃΔＬ＿ｌｅｎｓ（１）
＋ｄ（ΔＬ＿ｏｆｆ（１）＋Ｌ１）      （１２）
ΔＤ２（２）＝ｅ（ΔＬ＿ｏｆｆ（１）＋Ｌ１）      （１３）
である。係数比演算部２６は、制御部２７からの指示に応答して、信号記憶部２５に記憶された値を用いて、以下の手続きで係数比を計算する。
式（８）と（１１）から
ｂ＝（ΔＳ（２）−ΔＳ（１））／Ｌ１              （１４）
式（９）と（１２）から
ｄ＝（ΔＤ１（２）−ΔＤ１（１））／Ｌ１          （１５）
式（１０）と（１３）から
ｅ＝（ΔＤ２（２）−ΔＤ２（１））／Ｌ１          （１６）
式（１４）と（１６）から
ｂ／ｅ＝｛ΔＳ（２）−ΔＳ（１）｝／｛ΔＤ２（２）−ΔＤ２（１）｝
（１７）
式（１５）と（１６）から、
ｄ／ｅ＝｛ΔＤ１（２）−ΔＤ１（１）｝／｛ΔＤ２（２）−ΔＤ２（１）｝  
（１８）
以上のようにして、係数の比ｂ／ｅ、ｄ／ｅが決定される。
【００４７】
なお、式（１７）と（１８）には、オフトラックＬ１が含まれていない。従って、学習のために加えられるオフトラックＬ１の量には、特に制限がなく、そのオフトラックＬ１の量も見積もられる必要がない。和信号差ΔＳ、差信号差ΔＤ１、差信号ΔＤ２が変動する程度で任意に加えればよい。また、式（１７）と（１８）には、光ディスク装置に光ディスク１４が最初に載置された状態でのラジアルチルトθ（１）、オフトラックΔＬ＿ｏｆｆ（１）、レンズシフトΔＬ＿Ｌｅｎｓ（１）は含まれておらず、光ディスク装置に光ディスク１４が最初に設置された状態において、ラジアルチルトやオフトラック、レンズシフトがあっても、係数の比を学習することが可能である。
【００４８】
次に、係数の比ａ／ｃの決定方法について説明する。制御部２７は、レンズシフトモードを設定する。対物レンズ１３にフォーカスサーボ制御とトラックサーボ制御が実行された状態で、制御部２７からの指示に応答して、図５に示されるレンズシフト制御部は、光スポット１にレンズトラックＬ２を与える。すなわち、対物レンズ１３の光軸が入射光の光軸からずれた位置に来るようにキャリッジ４１がラジアル方向に移動され、対物レンズ１３にレンズシフトＬ２が与えられる。レンズシフトＬ２が与えられた状態で、和信号検出部２３により和信号差ΔＳが検出され、差信号検出部２４により差信号差ΔＤ１が検出され、ΔＳ（３）、ΔＤ１（３）として信号記憶部２５に格納される。この場合、
ΔＳ（３）＝ｓθ（１）＋ａ（ΔＬ＿ｌｅｎｓ（１）＋Ｌ２）＋ｂΔＬ＿ｏｆｆ（１）
（１９）
ΔＤ１（３）＝ｃ（ΔＬ＿ｌｅｎｓ（１）＋Ｌ２）＋ｄΔＬ＿ｏｆｆ（１）    
（２０）
である。
係数比演算部２６は、以下の手続きに従って、係数比を計算する。
式（８）と（１９）から、
ａ＝（ΔＳ（３）−ΔＳ（１））／Ｌ２              （２１）
式（８）と（２０）から、
ｃ＝（ΔＤ１（３）−ΔＤ１（１））／Ｌ２          （２２）
式（２１）と（２２）から、
ａ／ｃ＝｛ΔＳ（３）−ΔＳ（１）｝
／｛ΔＤ１（３）−ΔＤ１（１）｝          （２３）
以上のようにして、係数比ａ／ｃが決定される。
【００４９】
なお、式（２３）には、レンズシフトＬ２が含まれていない。従って、学習のために与えられるレンズシフト量Ｌ２には、特に制限がなく、そのレンズシフト量Ｌ２も見積もられる必要がない。和信号差ΔＳ、差信号差ΔＤ１が変動する程度で任意に与えられればよい。また、式（２３）には、光ディスク装置に光ディスク１４が最初に載置された状態でのラジアルチルトθ（１）、オフトラックΔΔＬ＿ｏｆｆ（１）、レンズシフトΔΔＬ＿Ｌｅｎｓ（１）は含まれていない。光ディスク装置に光ディスク１４が最初に載置された状態において、ラジアルチルト、オフトラック、レンズシフトがあっても、係数の比の学習が可能である。
【００５０】
なお、先にオフトラックモードで係数比ｂ／ｅ、ｄ／ｅを決定し、その後レンズシフトモードで係数比ａ／ｃを決定する場合、後の係数比ａ／ｃの決定過程において、先に決定した係数比ｂ／ｅ、ｄ／ｅを用いて、和信号差ΔＳ、差信号差ΔＤ１、差信号ΔＤ２が以下のように変換された信号ΔＤＳ１、ΔＤＳ２を用いてもよい。
ΔＳ―（ｂ／ｅ）ΔＤ２＝ｓθ＋ａΔＬ＿ｌｅｎｓ＝ΔＤＳ１  
（２４）
ΔＤ―（ｄ／ｅ）ΔＤ２＝ｃΔＬ＿ｌｅｎｓ＝ΔＤＳ２    （２５）
【００５１】
この場合の係数比ａ／ｃは、レンズシフトが与えられる前のΔＤＳ１、ΔＤＳ２を、ΔＤＳ１（４）、ΔＤＳ２（４）、レンズシフトが与えられた後のΔＤＳ１、ΔＤＳ２を、ΔＤＳ１（５）、ΔＤＳ２（５）とすると、
ａ／ｃ＝｛ΔＤＳ１（５）−ΔＤＳ１（４）｝
／｛ΔＤＳ２（５）−ΔＤＳ２（４）｝        （２６）
で与えられる。上記ΔＤＳ１、ΔＤＳ２は、オフトラックΔＬ＿ｏｆｆによらない信号である。よって、上記ΔＤＳ１、ΔＤＳ２を用いれば、仮に、レンズシフトを制御させる際にオフトラックが誤って発生してしまっても、係数比ａ／ｃを求めることができる。
【００５２】
本発明の第１実施形態による光ディスク装置における係数比の決定とラジアルチルト信号の演算の過程を説明する。
前述したように、光ディスク１４には、ラジアルチルト検出パターン７が１周内に複数個配置されている。係数比の決定とラジアルチルト信号の演算の過程では、スパイラル状の光ディスク１４が１回転したら、常に同一のランド記録トラック２上を追従するように、光スポット１は光ディスク１４の内周側へトラックジャンプさせられる。但し、トラックが同心円状に形成されているときには、この動作は不要である。
【００５３】
まず、光ディスク１４の回転の１周目で、制御部２７からの指示に応答して周内の各々のラジアルチルト検出パターン７における、和信号差ΔＳ（１）、差信号差ΔＤ１（１）、差信号ΔＤ２（１）がそれぞれ検出され、検出パターンのトラック位置と周内の位置に関連して信号記憶部２５に格納される。続いて、光ディスク１４の回転の２周目で、制御部２７からの指示に応答して電気的にオフトラックＬ１が与えられ、１周目と同様にして、周内の各々のラジアルチルト検出パターン７において和信号差ΔＳ（２）、差信号差ΔＤ１（２）、差信号ΔＤ２（２）がそれぞれ検出され、検出パターンのトラック位置と周内の位置に関連して信号記憶部２５に格納される。１周内の全てのラジアルチルト検出パターン７において上記信号が検出された後、制御部２７からの指示に応答して係数比演算部２６は、各々のラジアルチルト検出パターン７の位置におけるΔＳ（１）、ΔＤ１（１）、ΔＤ２（１）と、ΔＳ（２）、ΔＤ１（２）、ΔＤ２（２）から上記方法で係数比ｂ／ｅ、ｄ／ｅを決定し、周内の全てのラジアルチルト検出パターン７に渡って平均する。こうして、そのトラック位置における平均化された係数が求まる。平均化された係数は、制御部２７からの指示に応答して、係数比記憶部２９に格納される。
【００５４】
なお、係数ｂ／ｅ、ｄ／ｅには、学習のために外部から与えられるオフトラックＬ１そのものは含まれていない。よって、この２周目に与えられるオフトラックＬ１は、光ディスク１４が１回転する間に、ばらついていても構わない。
【００５５】
光ディスク１４の回転の３周目に、制御部２７からの指示に応答して、オフトラックＬ１は元の値に戻され、周内の各々のラジアルチルト検出パターン７においてΔＳ（１）、ΔＤ１（１）、ΔＤ２（１）がそれぞれ再度検出され、検出パターンのトラック位置と周内の位置に関連して信号記憶部２５に格納される。
【００５６】
光ディスク１４の回転の４周目に、制御部２７からの指示に応答して、例えばトラックサーボ制御が実行されている状態で、光ヘッド装置のキャリッジはラジアル方向に移動させられ、対物レンズにレンズシフトＬ２が与えられる。そこで、周内の各々のラジアルチルト検出パターン７においてΔＳ（３）、ΔＤ１（３）、ΔＤ２（３）がそれぞれ検出され、制御部２７からの指示に応答して、検出パターンのトラック位置と周内の位置に関連して信号記憶部２５に格納される。１周内の全てのラジアルチルト検出パターン７において上記信号が検出された後、制御部２７からの指示に応答して、係数比演算部２６は、各ラジアルチルト検出パターン７のΔＳ（１）、ΔＤ１（１）、ΔＤ２（１）と、ΔＳ（３）、ΔＤ１（３）、ΔＤ２（３）から上記方法で係数比ａ／ｃを決定し、周内の全てのラジアルチルト検出パターン７に渡って平均する。こうして、平均化された係数比ａ／ｃが決定される。決定平均化された係数ａ／ｃは、制御部２７からの指示に応答して、そのトラックと関連して係数比記憶部２９に格納される。
【００５７】
なお、係数比ａ／ｃには、学習のために外部から与えられるレンズシフトＬ２そのものは含まれていない。よって、この４周目に与えられるレンズシフトＬ２は、ディスクが１回転する間に、ばらついていても構わない。
光ディスク１４の回転の５周目以降に、レンズシフトＬ２は元の値に戻され、制御部２７からの指示に応答して、ラジアルチルト信号が計算される。純粋なラジアルチルト信号は、ラジアルチルト演算部３０により計算される。具体的には、和信号検出部２３により検出された和信号差ΔＳと、差信号検出部２４により検出された差信号差ΔＤ１と差信号ΔＤ２の値と、係数比記憶部２９に格納された係数比ａ／ｃ、ｂ／ｅ、ｄ／ｅを用いて、ラジアルチルト信号は、上記式（７）により計算される。計算されたラジアルチルト信号ｆ（θ）は、チルトサーボ部３１へ送られる。チルトサーボ部３１は、計算されたラジアルチルト信号がゼロになるように、対物レンズ１３をアクチュエーター（図示せず）により、矢印Ａの方向へ傾け、光ディスク１４と対物レンズ１３の相対的なチルトの影響を補正する。
【００５８】
上記のラジアルチルトの補正が光ディスクのラジアル方向に複数のトラック位置で実行されれば、光ディスクのチルトをより高精度に補正することができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、光ディスク１４からの反射光に非点収差を与えるために、シリンドリカルレンズ１６が用いられているが、光軸に対して傾けられた平行平板が用いられてもよい。また、集光レンズ１５とシリンドリカルレンズ１６の機能を併せた複合レンズが用いられてもよい。
【００６０】
また、本実施形態では、フォーカス誤差信号を検出するために、非点収差法が用いられるが、ナイフエッジ法などの別のフォーカス誤差信号検出方法が用いられてもよい。また、ホログラム素子などで、光ディスクからの反射光を分離し、それらの分離された光で、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号を独立して検出する方法を用いることもできる。
【００６１】
さらに、本実施形態では、光検出器１７だけで、誤差信号、ＲＦ信号、チルト信号の全てが検出されるが、集光レンズ１５の前に、１／２波長板と偏光ビームスプリッターが配置されて、光ディスク１４からの反射光が２つに分離され、一方の光で誤差信号を検出し、もう一方の光でＲＦ信号とチルト信号を検出してもよい。
【００６２】
また、光ディスク１４の回転の２周目に対物レンズ１３にレンズシフトＬ２が与えられて係数比ａ／ｃが決定され、４周目で光スポット１のオフトラックＬ１が与えられて係数比ｂ／ｅ、ｄ／ｅが決定されてもよい。また、光ディスク１４の回転の１周目と３周目で、対物レンズ１３のレンズシフトと光スポット１のオフトラックに差がなければ、高速化のため、光ディスク１４の回転の３周目で、ΔＳ（１）、ΔＤ１（１）、ΔＤ２（１）を再度検出する過程は省略してもよい。また、係数の比ａ／ｃが、上記式（２４）と（２５）で定義されるΔＤＳ１、ΔＤＳ２の信号を用いて、決定されてもよい。
【００６３】
また、光ディスク１４と対物レンズ１３の相対的なチルトの影響を補正するために、対物レンズ１３を含む、光ヘッド装置全体をモータにより傾けてもよい。また光ディスク１４を傾けてもよい。さらに、光ヘッド装置の内部に、ラジアルチルトにより発生された収差を打ち消すように波面収差を加える液晶素子を設置してもよい。
【００６４】
また、図１と図６に示されるラジアルチルト検出パターン７は、一例に過ぎない。第１カット部４と第２カット部５の位置が、逆でもよい。また、第１カット部４と第２カット部５の位置が全部重なっていなければ、第１カット部４と第２カット部５の位置の一部分が重なっていてもよい。
また、差信号差ΔＤ１は、対物レンズ１３の横に別途設置されたレンズ位置検出器からの出力などの対物レンズ１３のラジアル方向の位置を表す信号に置き換えられてもよい。
さらに、差信号ΔＤ２は、第１カット部４と第２カット部５の間でなく、第１カット部４の左側、あるいは、第２カット部５の右側で検出されてもよい。
【００６５】
また、本発明は、グルーブ記録方式の光ディスクへの適用も可能である。図１１は、グルーブ記録方式でのラジアルチルト検出パターンを示す図である。図１１を参照して、グルーブ記録方式の場合、ラジアルチルト検出パターン３４は、対象グルーブ記録トラック３に隣接する２つのグルーブ記録トラックのうち、一方のグルーブ記録トラックのグルーブとグルーブ記録トラック３のグルーブを部分結合した第１結合部３２と、もう一方のグルーブ記録トラックのグルーブとグルーブ記録トラック３のグルーブを部分結合した第２結合部３３で構成される。このような構成をとることで、ランドグルーブ記録方式でのラジアルチルト信号ｆ（θ）と同様の信号を検出することが可能である。
【００６６】
さらに、本発明は、ＲＯＭの光ディスクへの適用も可能である。図１２は、ＲＯＭの光ディスクでのラジアルチルト検出パターンを示す図である。ＲＯＭの光ディスクの場合、ラジアルチルト検出パターン３８は、ピット列によって形成される記録トラック３５に隣接する２つの記録トラックのうち、一方の記録トラック上のピットと記録トラック３５上の長いピットとを部分結合する形で配置された第１結合部３６と、もう一方の記録トラック上のピットと記録トラック３５上の長いピットとを部分結合する形で配置された第２結合部３７で構成される。このような構成をとることで、ランドグルーブ記録方式でのラジアルチルト信号ｆ（θ）と同様の信号を検出することが可能である。
【００６７】
本発明によれば、ラジアルチルトと対物レンズのレンズシフトと光スポットのオフトラックで変動する信号から、対物レンズのレンズシフトと光スポットのオフトラックで変動する信号に係数を乗じて差し引く演算をするので、対物レンズのレンズシフトや光スポットのオフトラックの影響とは分離して純粋なラジアルチルト信号が検出されることができ、ラジアルチルトの検出精度が向上する。
【００６８】
また、本発明によれば、上記対物レンズのレンズシフトや光スポットのオフトラックの影響から分離されたラジアルチルト信号に基づいてチルト制御が行われるので、光ディスク装置の安定したチルト制御が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は、従来の光ディスクにおけるラジアルチルト検出パターンと和信号波形の関係を示す図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態による光ディスク装置における、光ヘッド装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態による光ディスク装置におけるラジアルチルト制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態による光ディスク装置におけるオフトラック制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態による光ディスク装置におけるレンズシフト制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の光ディスクにおけるラジアルチルト検出パターンと差信号波形の関係を示す図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態による光ディスク装置における、光検出器１７の受光部と光スポットを示す図である。
【図８】図８は、光ディスクのラジアルチルトに対する和信号差ΔＳと差信号差ΔＤ１の変動の計算結果の一例を示す図である。
【図９】図９は、対物レンズのレンズシフトに対する和信号差ΔＳと、差信号差ΔＤ１の変動の計算結果の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、光スポットのオフトラックに対する和信号差ΔＳと、差信号差ΔＤ１の変動の計算結果の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、グルーブ記録方式の場合でのラジアルチルト検出パターンを示す図である。
【図１２】図１２は、ＲＯＭの光ディスクでのラジアルチルト検出パターンを示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１：光スポット
２：ランド記録トラック
３：グルーブ記録トラック
４：第１カット部
５：第２カット部
６：ラジアルチルト信号
７：ラジアルチルト検出パターン
８：光源
９：コリメータレンズ
１０：偏光ビームスプリッター
１１：１／４波長板
１２：ボビン
１３：対物レンズ
１４：光ディスク
１５：集光レンズ
１６：シリンドリカルレンズ
１７：光検出器
１８〜２１：光検出部
２２：光スポット
２３：和信号検出部
２４：差信号検出部
２５：信号記憶部
２６：係数比演算部
２７：制御部
２９：係数比記憶部
３０：ラジアルチルト演算部
３１、チルトサーボ部
３２：第１結合部
３３：第２結合部
３４：ラジアルチルト検出パターン
３５：記録トラック
３６：第１結合部
３７：第２結合部
３８：ラジアルチルト検出パターン
３９：トラックサーボ部
４０：スレッドサーボ部
４１：キャリッジ
４２：キャリッジ駆動モータ
４３：シーク制御部
４４：光ヘッド
４５：演算回路
【図１】
2005222595.tif 000004
【図２】
2005222595.tif 000005
【図３】
2005222595.tif 000006
【図４】
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【図５】
2005222595.tif 000008
【図６】
2005222595.tif 000009
【図７】
2005222595.tif 000010
【図８】
2005222595.tif 000011
【図９】
2005222595.tif 000012
【図１０】
2005222595.tif 000013
【図１１】
2005222595.tif 000014
【図１２】
2005222595.tif 000015